Este documento presenta los fundamentos de la termodinámica. Explica conceptos clave como sistemas, variables termodinámicas, funciones de estado, procesos y equilibrio. También define propiedades como temperatura y presión, y describe los diferentes tipos de sistemas, paredes y procesos que pueden ocurrir, como procesos isotermos, isobaros o adiabáticos.

1. FUNDAMENTOS DE TERMODINÁMICA
Fundamentos de
Termodinámica
Principios y
Propiedades Termodinámicas
Gases Ideales
Propiedades y Cambios
Sustancia Pura
Reacciones QuímicasRelaciona magnitudes macroscópicas
que pueden medirse experimentalmente,
abarca toda la naturaleza
Las moléculas del gas no interaccionan
No ocupan volumen

2. CONCEPTOS BÁSICOS. SISTEMAS, VARIABLES Y
PROCESOS
Sistema: Parte del universo que es objeto de estudio.
Entorno, alrededores, medio ambiente: Resto del universo
Tipos de sistemas
Materia
Energía
Abierto
Materia
Cerrado
Materia
Energía
Aislado
Puede
intercambiar

3. ¿Qué separa el sistema de los alrededores?
Paredes
Rígida
Móvil
Adiabática
Diatérmicas
Permeable
Impermeable
Semipermeable

4. Paredes
Rígidas
Móvil
Sistema Cerrado
Diatérmica

5. Pared permeable
Pared semipermeable
Pared impermeable

6. 60ºC 40ºC
60ºC 40ºC 60ºC 40ºC
Pared adiabática
50ºC 50ºC
Pared diatérmica

7. Los sistemas se presentan de diferentes formas ⇒ ESTADOS
caracterizados por VARIABLES termodinámicas
ExtensivasIntensivas
Tipos de variables
•No dependen de la cantidad
de materia del sistema
• Ej: T, P, ρ
• No son aditivas
•Dependen de la cantidad
de materia del sistema
•Ej: m, V
• Son aditivas
Variable = Propiedad Termodinámica = Función de Estado
No dependen de la historia

8. Si las propiedades macroscópicas
intensivas a lo largo de un sistema son idénticas
el sistema de denomina homogéneo
Si por el contrario estas propiedades no
son idénticas el sistema se denomina
heterogéneo

9. Un sistema heterogéneo puede constar de varios sistemas
homogéneos a estas partes se les llama fases
En este caso tenemos tres
fases, la sal no disuelta, la
solución y el vapor de agua

10. Funciones de estado
1) Al asignar valores a unas cuantas, los valores de todas
las demás quedan automáticamente fijados.
2) Cuando cambia el estado de un sistema, los cambios de
dichas funciones sólo dependen de los estados inicial y
final del sistema, no de cómo se produjo el cambio.
ΔX = Xfinal –Xinicial
Si X es función de estado se cumple
( , , ....)X f a b c=
, ... , ...
......
b c a c
X X
dX da db
a b
∂ ∂⎛ ⎞ ⎛ ⎞
= + +⎜ ⎟ ⎜ ⎟
∂ ∂⎝ ⎠ ⎝ ⎠
Altura = función de estado
distancia recorrida no

11. Ecuaciones de estado: Relacionan funciones de estado. Se
determinan experimentalmente
ej: o
Ecuación de estado del gas ideal
Cuando se especifica la temperatura y la presión de un mol de
gas ideal, el volumen sólo puede adquirir un valor, dado
por la ecuación de estado
PV = nRT V=αT+βT2+….- δP+εP4…

12. EQUILIBRIO
La termodinámica estudia sistemas en equilibrio
(o procesos reversibles)
Equilibrio térmico Temperatura constante en
todos los puntos del sistema
Equilibrio mecánico Todas las fuerzas están
equilibradas
Equilibrio material No hay cambios globales en
la composición del sistema,
ni transferencia de materia
no se observan variaciones macroscópicas con el tiempo

13. Trayectoria = Camino que sigue el sistema cuando su estado ,
las funciones de estado, cambia con el tiempo
⇓
PROCESO termodinámico
Tipos de
procesos
• Isotermo (T = cte)
• Isobaro (P = cte)
• Isocoro (V = cte)
• Adiabático (Q = 0)
• Cíclico (estado final = estado inicial)
Irreversible
Reversible
(sistema siempre infinitesimalmente próximo al equilibrio;
un cambio infinitesimal en las condiciones puede invertir
el proceso)
(un cambio infinitesimal en las condiciones no produce un
cambio de sentido en la transformación).

14. TEMPERATURA [K] [ºC]
• La temperatura es una propiedad intensiva del
sistema, relacionada con la energía cinética media de
las moléculas que lo constituyen.
• Su cambio supone el cambio repetitivo y predecible en otras propiedades
del sistema, lo que permite asignarle un valor numérico

15. Principio cero de la termodinámica
Cuando dos sistemas A y B están en equilibrio térmico con un
tercero C, A y B también están en equilibrio térmico entre si
PRESIÓN
Fuerza que se ejerce por unidad de área
Unidades
1 Pa = 1 N/m2
1 bar = 105 Pa = 750 mmHg
1 at = 1,01325 bar = 760 mmHg